建议用时 45分钟 一、选择题(每小题7分，共63分) 实际用时 满分 100分 对应课时作业1页 得分
1．(2010·安徽高考)一边沿x轴正方向传播的简谐横波，某时刻的波形如图所示．P为介质中的一个质点，从该时刻开始的一段极短时间内，P的速度v和加速度a的大小变化情况是( )
A．v变小，a变大 C．v变大，a变大
B．v变小，a变小 D．v变大，a变小
【解析】 本题主要考查机械波和机械振动的知识，意在考查考生对机械波的传播方向和质点的振动方向关系的理解．由波的传播方向及P点位置，可知P点此时正向平衡位置振动，速度增大，加速度减小．
【答案】 D
2．(2009·全国卷Ⅱ)下列关于简谐运动和简谐波的说法，正确的是( ) A．媒质中质点振动的周期一定和相应的波的周期相等 B．媒质中质点振动的速度一定和相应的波的波速相等 C．波的传播方向一定和媒质中质点振动的方向一致
D．横波的波峰与波谷在振动方向上的距离一定是质点振幅的两倍
【解析】 波传播过程中每个质点都在前面质点的驱动力作用下做受迫振动，A正确．波速是波在介质中传播的速度，在同种均匀介质中波速是个常量；质点振动速度随质点振动所处位置不断变化，B、C错误．波峰、波谷分别是平衡位置上方、下方最大位移处，而振幅是振动中偏离平衡位置的最大距离，D正确．
【答案】 AD
3．(2009·重庆高考)同一音叉发出的声波同时在水和空气中传播，某时刻的波形曲线如下图所示．以下说法正确的是( )
A．声波在水中波长较大，b是水中声波的波形曲线 B．声波在空气中波长较大，b是空气中声波的波形曲线 C．水中质点振动频率较高，a是水中声波的波形曲线 D．空气中质点振动频率较高，a是空气中声波的波形曲线
【解析】 波的频率取决于波源的振动频率，与介质无关，故同一音叉发出的声波在水中与在空气中传播时频率相同．但机械波在介质中传播的速度只取决于介质性质，与波的频率无关．声波在水中传播的速度大于在空气中传播的速度，再由v＝λf知，声波应在水中的波长较大，对应于题图中波形曲线b，故只有A正确．
【答案】 A
4．如图所示，实线为一列横波某时刻的波形图象，这列波的传播速度为0.25 m/s，经过时间1 s后的波形为虚线所示．那么这列波的传播方向与这段时间内质点P(x＝0.1 m处)所通过的路程是( )
A．向左，10 cm C．向左，50 cm
B．向右，30 cm D．向右，70 cm
5
【解析】 波的传播距离x＝vt＝0.25 m＝λ，故波向左传播，P所通过的路程为5倍振
4幅，即50 cm.
【答案】 C
5．(2011·邯郸模拟)一列简谐波沿x轴传播，某时刻的波形如图所示．关于波的传播方向与质点a、b、c、d、e、f的运动情况，下列说法正确的是( )
A．若波沿x轴正方向传播，则质点a此时的速度方向与加速度方向相同 B．若波沿x轴正方向传播，再过半个周期，质点b将运动到质点a现在的位置 C．若质点c此时的速度方向向下，则波沿x轴正方向传播 D．若质点f比质点e先回到平衡位置，则波沿x轴正方向传播
【解析】 若波沿x轴正方向传播，此时刻，质点a的速度方向沿y轴负方向。加速度方向也沿y轴负方向，故选项A正确．选项B中认为质点随波发生了平移，故B错误．如质点c此时刻向下运动，说明波沿x轴负方向传播，故选项C错误．若质点f比质点e先回到平衡位置，说明该时刻质点f的速度方向沿y轴正方向，可判断波沿x轴负方向传播，故选项D错误．
【答案】 A
6．图甲为一列横波在t＝1.0 s时刻的波动图象，图乙为P处质点的振动图象，则对该波的传播速度和传播方向的说法正确的是( )
A．沿x轴正方向传播 C．波速为4 m/s
B．沿x轴负方向传播 D．波速为6 m/s
【解析】 波动图象是t＝1.0 s时刻的，所以，从振动图象中也取t＝1.0 s时刻，P质点的振动方向沿y轴的负方向，由此得波是沿x轴正方向传播，又由波长为4 m，周期为1.0 s，得波速是4 m/s.
【答案】 BC
7．(2009·浙江高考)一列波长大于1 m的横波沿着x轴正方向传播．处在x1＝1 m和x2
＝2 m的两质点A、B的振动图象如图所示．由此可知( )
4
A．波长为 m
3B．波速为1 m/s
C．3 s末A、B两质点的位移相同
D．1 s末A质点的振动速度大于B质点的振动速度
【解析】 由A、B两质点的振动图象及传播可画出t＝0时刻的波动图象如图所示，由4λ41
此可得λ＝ m，A正确；由振动图象得周期T＝4 s，故v＝＝ m/s＝ m/s，B错误；
3T3×43由振动图象知3 s末A质点位移为－2 cm，B质点位移为0，故C错误；由振动图象知1 s末A质点处于波峰，振动速度为零，B质点处于平衡位置，振动速度最大，故D错误．
【答案】 A
8．如图所示，在平面xy内有一沿水平x轴正方向传播的简谐横波，波速为3.0 m/s，频率为2.5 Hz，振幅为8.0×102 m，已知t＝0时刻P点质点的位移为y＝4.0×102 m，速度
－
－
沿y轴正方向，Q点在P点右方9.0×101 m处，对于Q点的质点来说( )
－
A．在t＝0时，位移为y＝－4.0×102 m
－
B．在t＝0时，速度沿y轴负方向
C．在t＝0.1 s时，位移为y＝－4.0×102 m
－
D．在t＝0.1 s，速度沿y轴正方向
v3.0x0.93
【解析】 由波速公式v＝fλ可得波长λ＝＝ m＝1.2 m，P、Q间距＝＝，即
f2.5λ1.243
x＝λ. 4
由题意可画出t＝0时波形图如图所示，即Q点在该时刻速度沿y轴负方向，B正确．T1T
＝＝0.4 s，故0.1 s＝，经0.1 s，Q点位移与原来P点的位移等大反向，故C正确． f4
【答案】 BC
9．某地区地震波中的横波和纵波传播速率分别约为4 km/s和9 km/s.一种简易地震仪由竖直弹簧振子P和水平弹簧振子H组成(如图)．在一次地震中，震源在地震仪下方，观察到两振子相差5 s开始振动，则( )
A．P先开始振动，震源距地震仪约36 km B．P先开始振动，震源距地震仪约25 km C．H先开始振动，震源距地震仪约36 km D．H先开始振动，震源距地震仪约25 km
【解析】 由两种波的传播速率可知，纵波先传到地震仪，设所需时间为t，则横波传到地震仪的时间为(t＋5) s．由位移关系可得4(t＋5)＝9t，t＝4 s，距离l＝vt＝36 km，故A正确．
【答案】 A
二、非选择题(共37分)
10．(10分)(1)如下图所示，向左匀速运动的小车发出频率为f的声波，车左侧A处的人感受到的声波的频率为f1，车右侧B处的人感受到的声波的频率为f2，则f1、f2与f的关系为__________．
(2)如右图所示，横波1沿BP方向传播，B点的振动图象如下图甲所示；横波2沿CP方向传播，C点的振动图象如下图乙所示．P与B相距40 cm，P与C相距50 cm，波速都为20 cm/s.两横波在P处相遇，两横波振动方向相同，P点振幅为__________cm.
【解析】 (1)声源靠近A处的人，由多普勒效应知，他接收到的频率变大，即f1>f2；相反，声源远离B处的人，则他接收到的频率变小，即f2 Δl＝，但是由两波源的振动图象知，两波源振动情况相反．所以P点应为加强点，所以P 2点的振幅A＝A1＋A2＝30 cm＋40 cm＝70 cm. 【答案】 (1)f1>f, f2 (1)此波沿什么方向传播？ (2)波速是多少？ (3)从t1＝0至t3＝1.2 s，质点N运动的路程和t3时刻相对于平衡位置的位移分别是多少？ 【解析】 (1)此波沿x轴负方向传播． (2)在t1＝0到t2＝0.55 s这段时间时，质点M恰好第3次到达沿y轴正方向的最大位移3 处，则有：(2＋)T＝0.55 s，得T＝0.2 s. 4 λ 由图象得简谐波的波长为λ＝0.4 m，则波速v＝＝2 m/s. T (3)在t1＝0至t3＝1.2 s这段时间，波中质点N经过了6个周期，即质点N回到始点，所以走过的路程为s＝6×5×4 cm＝120 cm.相对于平衡位置的位移为2.5 cm. 【答案】 (1)沿x轴负方向 (2)2 m/s (3)120 m 2.5 m 12．(15分)已知一列简谐横波在t＝0时刻的波形图象如 右图所示，再经过1.1 s，P点第3次出现波峰．求： (1)波速v为多少？ (2)由图示时刻起，Q点再经过多长时间第一次出现波峰？ (3)从此时刻开始计时，试写出坐标为x＝3 m的质点的位移与时间的关系式． 3 【解析】 由传播方向可以判断，此时此刻P点的振动方向是向下的，经过t1＝T第 433 一次到达波峰位置，经过t2＝1T，第二次到达波峰位置，经过t3＝2T，第三次到达波峰位 443 置，即2T＝1.1 s，T＝0.4 s. 4 λ4 m (1)从题中波形图上可以看出，波长λ＝4 m，所以波速v＝＝＝10 m/s. T0.4 s (2)由图上可以看出波向右传播，t＝0时，离A点最近的波峰在x＝2 m处，该点距Q点s4 m 距离为s＝4 m，因此再经过t1时间，Q点第一次出现波峰，t1＝v＝＝0.4 s. 10 m/s (3)坐标为x＝3 m的质点此时处在平衡位置，由于波沿x轴正方向传播，所以质点向上运动，周期为0.4 s，所以质点的振动周期也为0.4 s，从图上可以看出振幅为0.5 m，因此坐2π 标为x＝3 m的质点的位移与时间关系式为y＝0.5sint＝0.5sin5πt. 0.4 【答案】 (1)10 m/s (2)0.4 s (3)y＝0.5sin5πt 因篇幅问题不能全部显示，请点此查看更多更全内容